Question

8．酸、堿、鹽在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的應(yīng)用廣泛，促進(jìn)了人類文明的進(jìn)步和社會的可持續(xù)發(fā)展．
（1）下列物質(zhì)放在敞口容器中一段時間后，會變質(zhì)且溶液質(zhì)量明顯增加的是C（填字母）．
A．食鹽水        B．濃硫酸      C．燒堿溶液       D．石灰水
（2）在鐵制品表面鍍鉻（Cr）可以防止鐵生銹，工業(yè)上獲取鍍鉻原料三氧化鉻的化學(xué)反應(yīng)方程式為：Na₂Cr₂O₇+X═2CrO₃+Na₂SO₄+H₂O，其中X的化學(xué)式為H₂SO₄．
（3）興趣小組在進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)的實驗時，向燒杯中的氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸后，發(fā)現(xiàn)忘記滴加指示劑．甲同學(xué)從燒杯中取少量反應(yīng)后的溶液于一支試管中，并向其中滴加幾滴無色酚酞溶液，振蕩，觀察到酚酞溶液不變色．請寫出該氫氧化鈉溶液與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式NaOH+HCl=NaCl+H₂O．
【猜想與假設(shè)】
甲同學(xué)：反應(yīng)后稀鹽酸過量，溶液呈酸性；
乙同學(xué)：反應(yīng)后氫氧化鈉過量，溶液呈堿性；
丙同學(xué)：兩種物質(zhì)已恰好完全中和，溶液呈中性．
甲、丙兩位同學(xué)經(jīng)過討論后覺得乙同學(xué)的猜想不正確，兩位同學(xué)的理由是什么？
【設(shè)計實驗】請你幫甲同學(xué)設(shè)計實驗來驗證他的猜想是成立的．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取待測液加入紫色石蕊試液	溶液變?yōu)榧t色，說明顯酸性，鹽酸過量	甲同學(xué)猜想成立

（4）將100g稀鹽酸逐滴滴入100g 8%的氫氧化鈉溶液中，測得溶液的pH為7，那么所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

Answer 1

分析 （1）濃鹽酸揮發(fā)會使質(zhì)量減少；濃硫酸吸水質(zhì)量會增加且不會變質(zhì)；石灰水與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生辰碳酸鈣沉淀，溶液質(zhì)量會減��；燒堿溶液會與空氣中的二氧化碳反應(yīng)變質(zhì)且導(dǎo)致質(zhì)量增加；
（2）由題意知反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂Cr₂O₇+X═2CrO₃+Na₂SO₄+H₂O，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以知道反應(yīng)前后元素種類、原子種類不變、原子數(shù)目不變，故可推測X的化學(xué)式；
（3）根據(jù)方程式的寫法考慮；猜想三根據(jù)酸過量考慮；根據(jù)證明溶液顯酸性，可以取待測液加入紫色石蕊試液，如果變?yōu)榧t色，說明顯酸性，鹽酸過量解答；
（4）根據(jù)稀鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式，由氫氧化鈉的質(zhì)量計算出反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量，利用溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算公式計算溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：
（1）A、食鹽水放在敞口容器中一段時間后，不會變質(zhì)；故錯誤；
B、濃硫酸具有吸水性而使質(zhì)量增加，但不會發(fā)生化學(xué)變化，故錯誤；
C、燒堿溶液在空氣中易與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉與水，溶液質(zhì)量增加且變質(zhì)，故正確；
D、石灰水能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)而變質(zhì)，但由于生成了碳酸鈣的沉淀，導(dǎo)致溶液質(zhì)量會減小，所以錯誤；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子種類和個數(shù)都不變，由化學(xué)方程式Na₂Cr₂O₇+X═2CrO₃+Na₂SO₄+H₂O可知：反應(yīng)前鈉原子的個數(shù)是2個，反應(yīng)后是2個；
反應(yīng)前鉻原子的個數(shù)是2個，反應(yīng)后是2個；
反應(yīng)前氧原子的個數(shù)是7個，反應(yīng)后是11個，則其中4個包含在X中；
反應(yīng)前氫原子的個數(shù)是0個，反應(yīng)后是2個；
反應(yīng)前硫原子的個數(shù)是0個，反應(yīng)后1個；
由分析可知，每個X中含有4個氧原子、2個氫原子，1個硫原子，故化學(xué)式H₂SO₄．
（3）反應(yīng)物是氫氧化鈉和鹽酸，生成物是氯化鈉和水，所以方程式是：NaOH+HCl=NaCl+H₂O；
【猜想與假設(shè)】
在猜想時要考慮兩種物質(zhì)恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)物過量問題，氫氧化鈉過量或鹽酸過量，所以猜想三是：兩種物質(zhì)已恰好完全中和，溶液呈中性；
【設(shè)計實驗】
證明溶液顯酸性，可以取待測液加入紫色石蕊試液，如果變?yōu)榧t色，說明顯酸性，鹽酸過量；
（4）解：設(shè)生成的氯化鈉質(zhì)量為x
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
40        58.5
100g×8%   x
$\frac{40}{100g×8%}=\frac{58.5}{x}$
x=11.7g
反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)：$\frac{11.7g}{100g+100g}$×100%=5.85%．
答案：
（1）C；
（2）H₂SO₄．
（3）NaOH+HCl=NaCl+H₂O；
【猜想與假設(shè)】兩種物質(zhì)已恰好完全中和，溶液呈中性；
【設(shè)計實驗】

驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取待測液加入紫色石蕊試液	溶液變?yōu)榧t色，說明顯酸性，鹽酸過量	甲同學(xué)猜想成立

（4）得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是5.85%．

點評 本題綜合考查常見酸堿鹽的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，不僅要求考慮物質(zhì)是否變質(zhì)，還得分析物質(zhì)質(zhì)量的變化．